高中物理中的等效变换 浙教版
等效变换的解题方法及其应用
高三物理一轮复习讲义等效变换的解题方法及其应用等效法亦称“等效变换法”，是科学研究中常用的思维方法之一，其实质是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以便突出主要因素，抓住它的本质，找出其中规律。
因此应用等效法时往往是用简单的因素代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于求解。
掌握等效方法及应用，体会物理等效思想的内涵，有助于开阔学生的视野，提高学生解题的灵活性，培养学生的发散思维能力和创新思维能力，为终身的学习、研究和发展奠定基础。
1 物理图形的等效变换例1 一块均匀半圆薄片电阻合金片P，先将它按图1甲方式接在A、B之间，测得它的作是电阻均为R′的两个相同电阻串联，因此C、D两点间的总电阻为R CD=2R′=4R。
例2 点评：本题从效果相同中寻找等效关系，利用分解的方法一分为二，从而快速找到两部分的串并联关系。
2 物理过程的等效变换例2如图2所示，已知回旋加速器中，D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1．5T，盒的半径R=60 cm，两盒间隙d=1．0 cm，盒间电压U=2．0×10４V，今将α粒子从近于间隙中心某点向D形盒内以近似于零的初速度垂直B的方向射入，求粒子在加速器内运行的总时间。
解析：带电粒子在回旋加速器中转第一周，经两次加速，速度为v1，则根据动能定理我们可将各段间隙等效“衔接”起来，展开成一条直线，则粒子在电场中运动就可等效为初速度为零的匀加速直线运动，由公式：t E=，且v0=0，v t=，a=得：t E=，故：t=t B+t E=·（+d）=4．5×10－５×（0．94＋0．01）s=4．3×10-5s。
点评：对于一些间断性的运动，而每一段运动中的特点又是我们常见的运动形式，可以将全过程中的运动形式等效为一个完整的运动，这样就可以达到化繁为简的目的。
3 电源的等效变换例3如图3甲所示，电源电动势为E，内电阻为r，R1、R2、R3、R4为阻值未知的电阻，若a、b两点接理想的电压表时示数为U，接阻值为R的电阻时，通过的电流为I，则接理想当a、b两点间接理想电流表时：由以上三式解得：，所以正确答案为B。
新高考新教材浙江专版2025届物理一轮总复习第8单元等效思想在电场中的应用科学思维新人教版(含答案)
新高考新教材高考物理一轮总复习新人教版：素养练12等效思想在电场中的应用(科学思维)1.(多选)如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下。
下列说法正确的是()A.小球可能做匀速圆周运动B.小球运动到最高点a时,线的拉力一定最小C.小球运动到最低点b时,速度一定最大D.小球运动到最高点a时,电势能最小2.(多选)(2023浙江嘉兴高三质检)如图甲所示,一带正电的物块从粗糙程度不清楚的绝缘斜面上O点由静止滑下,途经P、Q两点,所在空间有方向平行于斜面向上的匀强电场,以O点为原点,选斜面底端为重力势能参考平面,作出物块从O至Q过程中的机械能E机随位移x变化的关系如图乙所示,其中O至P过程的图线为曲线,P至Q过程的图线为直线,运动中物块的电荷量不变,则()A.O至P过程中,物块做加速度减小的加速运动B.P至Q过程中,物块做匀加速直线运动C.P至Q过程中,摩擦力对物块做功的功率不变D.O至Q过程中,物块的重力势能与电势能之和不断减小3.(多选)如图甲所示,用轻绳拴着一个质量为m、电荷量为+q的小球在竖直面内绕O点做圆周运动,竖直面内加有竖直向下的匀强电场,不计一切阻力,小球运动到最高点时的动能E k与绳的拉力F间的关系如图乙所示,重力加速度为g,则()A.轻绳的长度为abB.电场强度大小为b-mgqC.小球在最低点时的最小速度为√5amD.小球在最低点和最高点所受绳子的拉力差为6b4.(2023浙江名校联考)如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为L=0.4 m的绝缘细线把质量为m=0.20 kg,带有q=6.0×10-4 C正电荷的金属小球悬挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。
已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平位置和竖直位置,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
高中物理解题技巧：等效替换法
高中物理中的等效替代法物理学是研究物质运动的最基本、最普遍的规律及物质的构成、物质间相互作用的一门科学。
物理学在长期的发展过程中，形成了一整套思维方法，这些方法不仅对物理学的发展起了重要的作用，而且对其他相关学科的发展以至社会思潮和社会生活也产生了一定的影响。
自然界物质的运动、构成及其相互作用是极其复杂的，但它们之间存在着各种各样的等同性，为了认识复杂的物理事物的规律，我们往往从事物的等同效果出发，将其转化为简单的、易于研究的物理事物，这种方法称为等效替代法。
按等同效果形式的不同，可将其分为模型等效替代、过程等效替代、作用等效替代和本质等效替代等。
一、模型等效替代在物理学研究问题的过程中，我们常常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原形，这种方法称为模型等效替代法。
它既包括对各种理想模型的具体应用，也包括利用各种实物模型来模仿、再现原形的某些特征、状态和本质。
这种方法并不是对客观存在的物理对象进行研究，而是借助于对模型的研究，达到认识原形的目的。
用模型来替代原形的方法是通过抽象、概括等思维过程形成的理想模型，如质点、重心、理想气体、点电荷等，都是在一定条件下、一定的精度范围内对实际客体的一种等效替代。
下面以重心为例说明这个问题。
学生对重力似乎很熟悉，以为很简单。
但仔细一想，不那么简单，物体有无数个微小的组成部分，实际上每个部分都要受到微小的重力，这些微小重力的作用点都各不相同。
若是这样来研究重力，复杂得无从下手。
物理学的研究方法，就是设想把无数个微小的重力用一个等效的重力来替代，重心就是这个等效重力的作用点。
当然，随着条件和要求精度的变化，这些模型也要随之变化，从而用更能反映实际客体属性的模型来替代。
模型等效替代的另一种形式是用实物模型来代替实际客体，通过对实物模型的研究来认识其原形的本质属性及其规律性。
在物理教学中，经常制成发电机模型、内燃机模型、电动机模型等来模拟实际发电机、内燃机、电动机的工作过程，从而使学生更好地理解其工作原理。
高中物理总复习 物理学中等效法
物理学中等效法【高考展望】等效的思想方法几乎渗透于整个高中物理教材的各个部分之中。
比如：力的合成就是把几个力等效为一个力；在研究变速直线运动时，引入了平均速度，将变速直线运动等效变换为匀速直线运动处理；在研究抛体运动时，将抛物线运动等效变换为两个直线运动的合成；计算变力所做的功，可以等效变换为计算物体能量的变化量；计算变力的冲量，可以等效变化为计算动量的变化量；在研究气体的性质时，利用等效假设可以把变质量问题转换为恒定质量问题处理；在电路问题计算中，把几个电阻构成的部分电路等效变换为一个电阻；在计算曲线导体切割磁力线产生的感应电动势时，可将曲线导体等效变换为直线导体；在求交流电热量时可将交流电等效为直流电处理等等。
可见等效法是高中物理中处理物理问题的常用方法和重要方法。
【知识升华】所谓“等效法”就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法。
等效法是常用的科学思维方法，在物理解题中有广泛的应用。
【方法点拨】等效思维的实质是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以便突出主要因素，抓住它的本质，找出其中规律.因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于求解。
在应用等效法解题时，应知道两个事物的等效不是全方位的，只是局部的、特定的、某一方面的等效。
因此在具体的问题中必须明确那一方面等效，这样才能把握住等效的条件和范围。
【典型例题】类型一、力的等效合力与分力具有等效性，关于这一点在力的合成和分解中得到充分的体现。
如果物体受到多个恒力作用时，也能够充分应用等效的观点，把多个恒力等效为一个力，就可以将较复杂的模型转化为较简单的物理模型，然后再去应用我们熟知的规律去列方程，这样将大大降低解题的难度，更有利于对问题的正确解答。
实际上力的等效法与力的平行四边形法则（即合成法）是一样的。
例1、质量为m的物体，受到六个共点力大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相互间夹角均为60°，2F的力方向水平向右，5F的力方向水平向左，如图所示。
2018高中物理选修3-2浙江专用 课件：第五章 交变电流 5-2
产生热量需要一定的时间，所以选项 C 错误。 答案 B
4．将定值电阻 R1＝10 Ω、R2＝20 Ω 串联接在正弦交流电路中， 通过电阻 R2 的电流 i 随时间 t 变化的情况如图 4 所示。则( ) A．通过 R1 的电流的有效值是 1.2 A B．R1 两端的电压的有效值是 6 V C．通过 R2 的电流的有效值是 1.2 2 A D．R2 两端的电压的有效值是 6 2 V
(2)电流的有效值 I＝Im2ax＝ 2ERm＋ax r＝1.6 A 所以 0.05 s 内 R 上产生的热量 Q＝I2Rt＝5.76 J (3)平均感应电动势为 E ＝nΔΔΦt ＝72 V
E 平均感应电流为 I ＝R＋r＝1.44 A 所以通过电阻 R 的电荷量为 q＝ I ·t＝0.072 C。 答案 (1)e＝113.04cos 10πt V (2)5.76 J (3)0.072 C
(2)电动机线圈产生感应电动势的最大值为：Em＝nBSω， 解得：ω＝nEBmS＝100×0.43×.6 0.225×0.20 rad/s＝1.8 2 rad/s。 (3)根据 q＝nRΔ＋Φr得从图示位置转过 30 度角时磁通量的变化量为： ΔΦ＝BSsin 30°＝0.4×0.25×0.20×12 Wb＝0.01 Wb， 则有：q＝100×190.8.0＋11 C＝16 C。 答案 (1)0.6 A 3.6 2 V (2)1.8 2 rad/s (3)16 C
• [典 例 精 析] • 【例1】关于正弦式交变电流的周期和频率
，下列说法中正确的是
•( ) • A．交变电流最大值出现两次的时间间隔
等于周期的一半
• B．1 s内交变电流出现最大值的次数等于 频率
• C．交变电流方向变化的频率为交变电流 频率的2倍
2018-2019学年物理浙江专版人教版选修3-2讲义：第五章 第2节 描述交变电流的物理量 Word版含解析
第2节描述交变电流的物理量周期和频率[探新知·基础练]1．周期和频率的物理意义描述交变电流变化快慢的物理量。
2．周期交变电流完成一次周期性变化所需的时间；用T 表示，单位是秒(s)。
3．频率交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数；用f 表示，单位是赫兹(Hz)。
4．ω、T 、f 的关系ω＝＝2πf ，T ＝或f ＝。
2πT 1f 1T5．我国民用交变电流的周期和频率(1)周期：T ＝0.02 s 。
(2)频率：f ＝50 Hz 。
ω＝100π rad/s ，电流方向每秒钟改变100次。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．各国交变电流的周期都是0.02 s 。
( )2．若交变电流是线圈在匀强磁场中匀速转动形成的，则交变电流的周期也是线圈做圆周运动的周期。
( )3．我国提供市电的发电机转子的转速为3 000 r/min 。
( )答案：1.× 2.√ 3.√[释疑难·对点练]1．转速(n )定义：线圈单位时间(1 s 或1 min)转过的圈数，单位是r/s 或r/min 。
2．各物理量之间的关系：f ＝，ω＝＝2πf ，ω＝2πn (n 的单位为r/s)。
1T 2πT3．我国电网中交变电流的周期是0.02 s ，频率是50 Hz 。
但并不是所有国家交流电频率都是50 Hz ，有少数国家交流电频率是60 Hz 的。
[试身手]1．关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是( )A ．正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期B ．1 s 内交变电流出现最大值的次数等于频率C ．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D ．50 Hz 的交变电流，其周期等于0.05 s解析：选C 因为在一个周期的时间内，交变电流会出现正向和负向最大值各一次，但相邻两个峰值的时间间隔为半个周期。
所以选项A 、B 错误；交变电流在一个周期内方向改变两次，即方向变化的频率为交变电流频率的2倍，所以选项C 正确；由T ＝＝ s ＝0.02 1f 150s ，知选项D 错误。
(完整版)高中物理等效法
在高中物理教学中，大多数教师都有这样的感触，学生对一些物理现象、规律的表述常常让人觉得词不达意。
很简单的物理知识、物理情景经学生一表达，就变得让人糊涂。
利用等效法，可解除此矛盾。
等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理规律、物理过程来研究和处理的一种重要的科学的思维方法。
这种物理学研究的重要方法，也是解决物理问题的常用方法之一。
在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动、平均速度、重心、热功当量、总电阻与分电阻、交流电的平均值、有效值等。
都是根据等效概念引入的。
在教学和学习过程中，若能经此法渗透到对过程的分析中去，不仅可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷，而且对灵活运用知识、促使知识、技能和能力的迁移，都会有很大的帮助。
等效方法，它是通过对问题中的某些因素进行变换或直接利用相似性，移用某一规律进行分析而得到相等效果，利用等效法不仅可以使问题变得简单易解，而且活跃了学生的思维。
本文从五个方面谈谈“等效法”在力学中的应用：⑴力的等效；⑵运动的等效；⑶过程的等效；⑷模型的等效；⑸实验原理的等效。
当然等效的思想是物理学中的重要的思想之一，有关等效的观点在物理学其他领域的应用将在以后的文章中逐渐一一阐明。
一、力的等效合力与分力具有等效性。
关于这一点在力的合成和分解中得到充分的体现。
除此之外，在另一类题目中，如果也能够充分应用等效的观点，将物体所受的多个恒力等效为一个力，就可以将较复杂的模型转化为较简单的物理模型，然后再去应用我们熟知的规律去列方程，这样将大大降低解题的难度，更有利于对问题的正确解答。
例题1：如图所示，质点的质量为2kg，受到六个大小、方向各不相同的共点力的作用处于平衡状态，今撤去其中的3N和4N的两个互相垂直的力，求质点的加速度？解析：本题中各力的方向都没有明确标定，撤去两个力后合力是什么方向一时难于确定。
但从力的作用效果分析，其他（7N、6N、2N、6.2N）四个力的合力F一定与这两个力（3N、4N）的合力F乙平衡，如图所示，也就是说F甲与其他甲（7N、6N、2N、6.2N ）四个力的作用效果相同，而F乙与这两个力（3N、4N）的作用效果相同。
浙江高二高中物理期中考试带答案解析
浙江高二高中物理期中考试班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、选择题1.物理学中用到大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代”、“控制变量”等等，下列选项均用到“等效替代”方法的是:A ．“合力与分力”、“质点”、“电场强度”B ．“质点”、“平均速度”、“点电荷”C ．“点电荷”、“总电阻”、“电场强度”D ．“合力与分力”、“平均速度”、“总电阻”2.一节干电池的电动势为1.5V ，这表示该电池: A ．能将1.5J 的化学能转变成电能B ．接入电路工作时两极间的电压恒定为1.5VC ．它存储的电能比电动势为1.2V 可充电电池存储的电能多D ．将1C 电量的电荷由负极移送到正极的过程中，非静电力做了1.5J 的功3.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ，当一个－q 的检验电荷从电场的无限远处移到电场中的A 点时，电场力做的功为W ，则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为： A ． B ． C ．D ．4.将标有“110V 、40W”白炽灯L 1和标有“110V 、100W”白炽灯L 2，与一只滑动变阻器（0～300Ω）组合起来接在220V 的线路上，要使L 1、L 2都能正常发光而且最省电，应选择的电路图是5.如图电路中，电源E 的电动势为3.2V ，电阻R 的阻值为30Ω，小灯泡L 的额定电压为3V ，额定功率为4.5W ．当电键S 接位置1时，电压表的读数为3V ，那么当电键S 接到位置2时，小灯泡L 的发光情况是:A ．很暗，甚至不亮B ．正常发光C ．比正常发光略亮D ．有可能先发强光后被烧坏6.某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A 、B 、C 为电场中的三个点。
下列说法错误的是:A ．A 点的电场强度小于B 点的电场强度B．A点的电势高于B点的电势C．将负电荷从A点移到B点，电场力做正功D．将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零7.某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量铜片和锌片间电压为0.30V.然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组(n个相同电池串联时，总电动势为nE，总电阻为nr)，与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，测得小灯泡两端的电压为0.2V.对此现象以下解释正确的是:A．西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已经烧毁B．西红柿电池组不可能提供电能C．西红柿电池组提供的电功率太小D．西红柿电池组的内阻远小于小灯泡的电阻沿8.如图所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M、N水平正对放置，两板间有一带电微粒以速度v直线运动，当微粒运动到P点时，迅速将M板上移一小段距离，则此后微粒的运动情况可能的是:A．沿轨迹①做曲线运动B．方向改变沿轨迹②做直线运动C．方向不变沿轨迹③做直线运动D．沿轨迹④做曲线运动，当把一电量也是q 9.如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E的点电荷放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于这点电荷的静电力为F，则在国际单位制中:A．f的数值等于qE0B．F的数值等于afC．a比1小得越多，F的数值越接近af D．a比1小得越多，F的数值越接近aqE010.两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。
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高中物理中的等效变换
天台平桥二中庞杰
摘要：本文简述了等效变换的思维方法,概括了物理中等效变换常见的几种类型,并通过一些具体事例说明了等效变换在问题的分析研究中的应用与意义关键词：等效变换，高中物理
等效变换是物理学中常用的一种思维方法，是指从事物间的等同效果出发来研究物理现象和物理过程的一种思维方式，也是分析和解决物理问题的有效思维方式. 在物理教学中的应用等效变换，，不仅可以使非理想模型变为理想模型，使复杂问题变成简单问题，而且可以使感性认识上升到理性认识，使一般理性认识升华到更深层次，从而便于研究和处理问题。
等效思维是物理学研究中一种有效的思维，运用它能够萌发新的物理概念和产生物理假设，启迪人们创造新的物理理论和作出新的预见。
一、等效变换在高中物理中教学中的作用
在高中物理教学中，等效变换在指导学生学习和运用物理知识上有着重要的作用。
（一）深化认识通过等效变换，能帮助学生透过表面现象看到问题的本质，对所研究的物理实质看得更深、更透。
如高二物理中条形磁铁和环形电流的作用，如把环行电流跟条形磁铁进行等效变换，就能更容易处理它们间的相互作用。
（二）活化思维等效变换可以唤起灵感、构筑出一条别致的思路，从而巧妙地化难为易，对增强学生对物理问题的敏感性、思考物理问题的灵活性和独特性具有积极作用。
（三）指导实验等效变换对物理实验的指导作用，体现在用以解释实验现象、作等效测量和分析实验误差方面。
二、高中物理中常见的等效变换
（一）组合等效法
用一个物体代替组合起来的其他几个物体、或把一个物体分割成许多物体而保持效果不变的方法。
例如，在电路问题中几个电阻串联或并联后的总电阻成为等效电阻；几根弹簧串联或并联组合起来的劲度系数就是等效劲度系数。
（二）运动等效法
用一种或两种运动 代替另一种运动、保持效果不变的方法。
如平抛运动，可等效为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。
例1 如图所示，一半径为R ，内表面光滑的球面，球心为O ，最低点为A ，现有两个半径可以忽略的小球，一个置于球心O ，另一个置于距A 很近的B 点，两小球同时释放，哪一个球先到达A 点？
有些同学一看到这个题目，凭直觉轻率地判断B 靠A
很近，置于B 点的小球一定先到达A 点。
这种猜测缺乏判断 的依据，是不可靠的。
其实只要对置于B 点的小球进行受力
分析，就会发现它和长为R 的单摆受力完全相同，并且由于
B 点很靠近A 点，相当于单摆的摆角很小，因而可用一个长
为R 的单摆的简谐运动来代替置于B 点小球运动它到达A 点的时间是单摆周期的1/4，从而比较到达A 点的先后。
(三) 过程等效法
当只考虑物体状态变化的最终效果时,可以用另一个过程代替原来的过程而保持效果不变的方法。
例2 从高40米的光滑墙顶以初速度V 。
=10m/s 把一个弹性小球沿水平方向对着相距L=4m 的另一建筑物A 的光滑竖直墙壁抛去,则小球从抛出起直到到达地面，与墙壁相碰几次？
显然，小球第一次运动为平抛运动，其他运动为斜抛运动，由于球与墙壁碰撞过程有反射角等于入射角，可以把运动轨迹展开为平抛运动的抛物线，设水平位移o
B A A V 0
h
为S，不难找到式子S=V。
t
以及h=1/2gt2
就可以求得S=28.28m,
从而求得n=7
(四)整体等效法
对某个物体或某种系统作整体性的等效代换的方法。
等效量的确定往往是从整个物体或整个系统对外部的作用效果分析得出的。
如：在电源电动势为E、内电阻为r，
外电路中串联两个电阻R
1和R
2
,在研究R
2
上的电压和电流以及消耗的功率时,可把电
动势为E、内电阻为r的电源等效为电动势为E、内电阻为r’=r+R
1
的电源,这样处理问题就简单多了。
(五)叠加等效法
一个量对物体的作用能代替其他物体几个量对物体的共同作用\且需要平行四边形法则确定等效量的方法.如常见的力、位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度等的分解与合成法则等。
三培养学生等效变换思维的策略
(一)在物理教学活动中应有目的、有意识地向学生介绍等效变换思维的方法.教材不只是知识的载体,也包含着对学生进行方法、技巧、思维和能力培养方面的内容.在高中物理教学内容中,有丰富的运用等效变换处理问题的事例.如:当物体同时受到几个力共同作用时,可以求出其合力.这个力产生的效果跟原来几个力共同作用的效果相同..在研究变速直线运动时,引入平均速度概念的实质就是把复杂的变速直线运动转化为理想、等效、简单的以平均速度V为速度的匀速直线运动.在交流电的教学中,由于交流电的电流强度时刻都在变化,这给应用上的计算带来了许多不便.如果运用等效变换就可以化繁为简,化难为易.因此在物理学中定义了交流电各参数的有效值。
(二)运用等效变换思维来解答物理问题或物理习题.某些物理问题或物理习题
中常暗含一些等效条件,若用常规方法往往无从下手或计算繁杂;如果能正确运用物理等效变换的方法去探求等效条件,可使问题获得简便解决。
如:在物体做加速运动时,可引入一个等效重力场,把运动的问题转化为平衡问题。
当物体在一个同时有重力、电场力、磁场力的复合场中运动时也可以引入一个等效力场,把复合场中的问题简化为类似于重力场中的运动问题。
例3 一个举重运动员在地面上最多能举起质量m
1
=60千克的物体,在一个匀加
速下降的电梯内却能最多举起质量m
2
=80千克的物体,这个电梯的加速度为多少?若电梯以同样大小的加速度匀加速上升,那么这个运动员在电梯内最多能举起质量为多少千克的物体?
分析与解答：电梯加速下降或加速上升，其等效重力场强度分别为g
1
=g-a,
g
2
=g+a.
举重运动员举起最大质量物体时，它们的重力都相同。
于是有F=m
1g=m
2
(g-a)=
m
3
(g+a) ,
得电梯加速度大小为a=2.5m/ s2 ,运动员在向上的电梯中能举起物体的质量为
m 3=m
1
g/(g+a)=10x60/(10+2.5)=48kg
(三)在实验教学中引导学生运用等效思维解决问题。
在物理实验中常常会遇到
一些
实验现象或事实不易观察或观察不明显的情况，可依据等效转换实现观察、易观察或观察明显的目的。
如布朗运动实验把不易观察的分子热运动转换为观察花粉颗粒的无规则运动。
这个实验思想源于等效转换思维，教学过程中一定要对实验的思想和原理展开思考，不要把现成的实验装置和控制方法简单地教给学生。
（四）借助等效变换培养学生的创新能力。
物理教学培养学生的创新能力，旨在增强学生对物理问题的敏感性、思考问题的灵活性和独特性，从而提高学生解决物理问题和探索物理知识的能力。
在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动、平均速度、重心、热功当量、交流电的平均值和有效值；几何光学中的三条特殊光
线、虚化虚物等，都是根据等效思想引入的。
如果教师在教学时能引导学生在形成物理概念、解答物理习题过程中运用等效法，使学生明确在分析和解答物理问题时，一般需要将生活语言精炼成为物理语言，需要将复杂的问题通过等效法，提炼，简化，找出问题的本质，学生就会在学习中逐渐尝试用等效法开创性地解决问题。
在教学中运用等效变换，可引导学生的思路从“山穷水尽疑无路”走向“柳暗花明又一村”，使分析和解答问题的思路变得极为简捷。
参考文献：
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